Verfahren zur standardisierten Überprüfung von terrestrischen Laserscannern (TLS)
Ziel dieses Merkblatts ist, eine praxisgerechte und objektive Methode zur Überprüfung von terrestrischen Laserscannern vorzustellen. Damit werden Maßnahmen für die Qualitätssicherung in dieser Instrumentenkategorie eingeführt, die für alle Bauarten anwendbar sind und so einen großen Schritt in Richtung der klassisch-geodätischen Überprüfung von Vermessungsgeräten beschreiben.
Terrestrische Laserscanner (TLS) sind flächenhaft messende Instrumente für die Erfassung von dreidimensionalen Objekten. Aus den originären Messgrößen werden die kartesischen Koordinaten X, Y, und Z im Instrumentensystem berechnet, zudem wird die sogenannte Intensität für jeden gemessenen Punkt angegeben. Diese beschreibt einen Quotienten zwischen ausgesandter und rückgestrahlter Energie des Laserstrahls und dient hauptsächlich zur Visualisierung der erfassten Daten, kann aber auch zur Segmentierung genutzt werden.
Es ist zu beachten, dass bei TLS, analog zu Tachymetern, systematische Abweichungen und grobe Fehler des elektrooptischen Distanzmessers sowie in der Achsmechanik vorliegen können.
Teilweise bieten die auf dem Markt befindlichen TLS-Systeme in ihrer Gerätesoftware inzwischen die Möglichkeit, Instrumentenabweichungen im Rahmen einer Überprüfungsmessung zu bestimmen und permanent im Gerät zu speichern. Die hierfür empfohlenen Messkonfigurationen sind den in diesem Merkblatt vorgestellten Messkonfigurationen teilweise sehr ähnlich. Bietet das TLS-System keine eigene Überprüfungsfunktion, empfiehlt sich die Überprüfung der Gebrauchstauglichkeit nach dem im Folgenden vorgestellten Verfahren.
Ziel der Überprüfung ist folglich eine Feststellung über die Einhaltung definierter Anforderungen. Werden die Anforderungen nicht eingehalten, ist eine Kalibrierung des Gerätes durchzuführen. Da es für terrestrische Laserscanner noch kein standardisiertes Feldprüfverfahren wie z.B. die ISO-Norm 17123 für Tachymeter gibt, soll dieses Merkblatt eine Anleitung zur regelmäßigen Überprüfung geben. Überblicke über bisherige Arbeiten und Vorschläge zur Prüfung von TLS sind in (Gottwald et al. 2008) sowie (Staiger und Heister 2013) zu finden.
Die in diesem Merkblatt vorgestellten Methoden zur Überprüfung eines TLS legen ihr Hauptaugenmerk auf systematische Instrumentenabweichungen. Leistungsmerkmale, die sich z.B. auf das Rauschverhalten oder die Geometrietreue der erzeugten Laserscans beziehen, sind nicht Gegenstand dieses Merkblattes.
